java - 如何重用 ScriptContext(或以其他方式提高性能)？

我有一个自制的 ETL 解决方案。转换层在 JavaScript 脚本的配置文件中定义，由 Java 的 Nashorn 引擎解释。

我遇到了性能问题。也许没有什么可以做的，但我希望有人能找到我使用 Nashorn 的方式有帮助的问题。该进程是多线程的。

我创建了一个静态 ScriptEngine，它仅用于创建 CompiledScript 对象。

private static ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");

我将在每条记录上重新执行的 scriptlet 编译成 CompiledScript 对象。

public static CompiledScript compile(Reader reader) throws ScriptException {
    return ((Compilable) engine).compile(reader);
}

有两个标准 JavaScript 库也使用此方法编译。

对于每条记录，都会创建一个 ScriptContext，添加标准库，并将记录的值设置为绑定(bind)。

public static ScriptContext getContext(List<CompiledScript> libs, Map<String, ? extends Object> variables) throws ScriptException {
    SimpleScriptContext context = new SimpleScriptContext();
    Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);

    for (CompiledScript lib : libs) {
        lib.eval(context);
    }

    for (Entry<String, ? extends Object> variable : variables.entrySet()) {
        bindings.put("$" + variable.getKey(), variable.getValue());
    }
    return context;
}

然后使用记录的上下文来转换记录和评估过滤器，所有这些都使用 CompiledScripts。

public static String evalToString(CompiledScript script, ScriptContext context) throws ScriptException {
    return script.eval(context).toString();
}

CompiledScripts 针对 ScriptContext 的实际执行速度非常快，但是 ScriptContexts 的初始化非常慢。不幸的是，至少据我所知，这必须针对每组绑定(bind)进行。如果记录与过滤器匹配，那么我必须为同一条记录再次重建上下文，这次使用来自匹配过滤器的一些附加绑定(bind)。

每次创建 ScriptContext 时都必须重新执行这两个标准库似乎非常低效，但是我没有发现在执行这些库之后但在添加绑定(bind)之前没有线程安全的方法来克隆 ScriptContext。如果它与过滤器匹配，则必须重新执行两个标准库并重新附加记录中的所有绑定(bind)似乎也非常低效，但我再次发现没有线程安全的方法来克隆记录的 ScriptContext 以将另一个绑定(bind)附加到它而不改变原本的。

根据 jvisualvm，我程序的大部分时间都花在了

jdk.internal.dynalink.support.AbstractRelinkableCallSite.initialize() (70%)
jdk.internal.dynalink.ChainedCallSite.relinkInternal() (14%)

如果您对 Nashorn 有任何见解，可以帮助提高此用例的性能，我将不胜感激。谢谢你。

最佳答案

我能够成功地使用 ThreadLocal 来避免串扰。这运行了 1,000,000 次测试以观察串扰，但没有发现。此更改意味着我创建了大约 4 个 ScriptContext 对象，而不是大约 8,000,000 个。

package com.foo;

import java.util.UUID;
import java.util.stream.Stream;

import javax.script.Bindings;
import javax.script.Compilable;
import javax.script.CompiledScript;
import javax.script.ScriptContext;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;
import javax.script.SimpleScriptContext;

public class Bar {

    private static ScriptEngine engine;
    private static CompiledScript lib;
    private static CompiledScript script;

    // Use ThreadLocal context to avoid cross-talk
    private static ThreadLocal<ScriptContext> context;

    static {
        try {
            engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");
            lib = ((Compilable) engine)
                    .compile("var firstChar = function(value) {return value.charAt(0);};");
            script = ((Compilable) engine).compile("firstChar(myVar)");
            context = ThreadLocal.withInitial(() -> initContext(lib));
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // A function to initialize a ScriptContext with a base library
    private static ScriptContext initContext(CompiledScript lib) {
        ScriptContext context = new SimpleScriptContext();
        try {
            lib.eval(context);
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return context;
    }

    // A function to set the variable binding, evaluate the script, and catch
    // the exception inside a lambda
    private static String runScript(CompiledScript script,
            ScriptContext context, String uuid) {
        Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
        bindings.put("myVar", uuid);
        String result = null;
        try {
            result = ((String) script.eval(context));
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    // The driver function which generates a UUID, uses Nashorn to get the 1st
    // char, uses Java to get the 1st char, compares them and prints mismatches.
    // Theoretically if there was cross-talk, the variable binding might change
    // between the evaluation of the CompiledScript and the java charAt.
    public static void main(String[] args) {
        Stream.generate(UUID::randomUUID)
                .map(uuid -> uuid.toString())
                .limit(1000000)
                .parallel()
                .map(uuid -> runScript(script, context.get(), uuid)
                        + uuid.charAt(0))
                .filter(s -> !s.substring(0, 1).equals(s.substring(1, 2)))
                .forEach(System.out::println);
    }

}